อวกาศ เว็บบ์ดูเหมือนแพรูปเพชรที่มีเสากระโดงโค้งหนาและใบเรือ ถ้าใบเรือนั้นสร้างโดยผึ้งยักษ์เคี้ยวเอื้อง แพ หรือแผ่นบังแดด ทำจากชั้นเยื่อบางพอๆกับเส้นผมของ Kapton ซึ่งเป็นพลาสติกประสิทธิภาพสูงที่เคลือบด้วยโลหะสะท้อนแสง พวกเขาช่วยกันปกป้องตัวสะท้อนแสงหลักและเครื่องมือกระดูกงู ของกิอานา เว็บบ์ คือสิ่งที่คุณคิดว่าเป็นโครงสร้างพาเลทแบบแยกส่วน นั่นคือที่บังแดดขนาดใหญ่พับขึ้นเพื่อยกขึ้น ตรงกลางคือรถบัสยานอวกาศ

ซึ่งบรรจุฟังก์ชันสนับสนุนทั้งหมดที่ทำให้เว็บบ์ทำงานต่อไป รวมถึงพลังงานไฟฟ้า การควบคุมทัศนคติ การสื่อสาร การจัดการคำสั่งและข้อมูล และการควบคุมอุณหภูมิ เสาอากาศกำลังสูงประดับภายนอกของกิอานา เว็บบ์ เช่นเดียวกับชุดเครื่องติดตามดาวที่ทำงานร่วมกับเซ็นเซอร์นำทางที่ดีเพื่อให้ทุกสิ่งชี้ไปในทิศทางที่ถูกต้อง สุดท้าย ที่ปลายด้านหนึ่งของแผ่นบังแดดและตั้งฉากกับแผ่นบังแดด คือแผ่นปิดโมเมนตัมที่ช่วยชดเชยแรงกดที่โฟตอนที่กระทำบนเรือ

เหมือนกับแผ่นปิดขอบบนเรือใบ เหนือกระจกบังแดดคือ ใบเรือ หรือกระจกบานใหญ่ ของ เว็บ บ์ เวบบ์มีกระจกหลักที่กว้าง 6.5 เมตร ซึ่งวัดแสงจากกาแลคซีที่อยู่ห่างไกล เมื่อเปรียบเทียบกันแล้ว กระจกของกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลมีขนาด 7.8 ฟุต มันสร้างจากส่วนเบริลเลียมหกเหลี่ยม 18 ส่วนที่จะคลี่ออกหลังจากเปิดตัว จากนั้นประสานกันเพื่อทำหน้าที่เหมือนกระจกหลักบานใหญ่ กระจกนี้มีการออกแบบที่เบากว่ามาก

และช่วยให้โครงสร้างทั้งหมดพับได้เหมือนโต๊ะพับ กระจกรูปทรงหกเหลี่ยมช่วยให้โครงสร้างเป็นวงกลมโดยประมาณโดยไม่มีช่องว่าง หากส่วนของกระจกเงาแทนที่จะเป็นวงกลม ก็จะมีช่องว่างระหว่างกัน เครื่องดนตรี สายตาที่เหนือกว่าการมองเห็น แม้ว่ามันจะมองเห็นค่อนข้างไกลในระยะการมองเห็น แสงสีแดงและสีทอง โดยพื้นฐานแล้วเว็บบ์เป็นกล้องโทรทรรศน์อินฟราเรดขนาดใหญ่

ตัวสร้างภาพหลักคือกล้องใกล้อินฟราเรดและสเปกโตรมิเตอร์หลายวัต ตรวจจับในช่วง 0.6 ถึง 5.0 ไมครอน ซึ่งหมายความว่าสามารถตรวจจับแสงอินฟราเรดจากดาวฤกษ์และกาแล็กซีแรกเกิดได้ ทำการสำรวจสำมะโนของกาแลคซีใกล้เคียง และมองเห็นวัตถุที่แกว่งผ่านแถบไคเปอร์ขอบเขตของวัตถุน้ำแข็งที่โคจรอยู่เหนือดาวเนปจูน นอกจากนี้ยังจะช่วยแก้ไขการมองเห็นด้วยกล้องส่องทางไกลของกิอานา เว็บบ์ ตามความจำเป็น

กล้องใกล้อินฟราเรดและสเปกโตรมิเตอร์หลายวัต มาพร้อมกับโคโรนากราฟซึ่งจะช่วยให้กล้องสามารถสังเกตรัศมีเล็กๆรอบๆดาวสว่างได้โดยการปิดกั้นแสงที่ทำให้มองไม่เห็น ซึ่งเป็นเครื่องมือสำคัญในการตรวจจับดาวเคราะห์นอกระบบสเปกโทรสโกปีอินฟราเรดใกล้ ทำงานในช่วงความยาวคลื่นเดียวกันกับกล้องใกล้อินฟราเรดและสเปกโตรมิเตอร์หลายวัต เช่นเดียวกับเครื่องสเปกโตรกราฟอื่นๆ

เครื่องจะวิเคราะห์ลักษณะทางกายภาพของวัตถุต่างๆเช่นดวงดาวโดยแยกแสงออกเป็นสเปกตรัม ซึ่งรูปแบบจะแตกต่างกันไปตามอุณหภูมิ มวล และองค์ประกอบทางเคมีของเป้าหมาย สเปกโทรสโกปีอินฟราเรดใกล้ จะศึกษากาแลคซีโบราณหลายพันแห่งด้วยการแผ่รังสีที่จางมากจนต้องใช้กระจกขนาดยักษ์ของเว็บบ์ส่องมาที่พวกเขาเป็นเวลาหลายร้อยชั่วโมงเพื่อรวบรวมแสงให้เพียงพอเพื่อสร้างสเปกตรัม

เพื่อช่วยในงานนี้ สเปกโตรกราฟมีตารางบานเกล็ด 62,000 บาน แต่ละบานสามารถเปิดและปิดเพื่อกันแสงของดวงดาวที่สว่างกว่าได้ ด้วยอาร์เรย์ไมโครชัตเตอร์นี้ สเปกโทรสโกปีอินฟราเรดใกล้ จะกลายเป็นสเปกโตรกราฟตามอวกาศเครื่องแรกออกแบบมาเพื่อสังเกตวัตถุต่างๆ 100 ชิ้นพร้อมกัน เซนเซอร์นำทางแบบละเอียด/ตัวสร้างภาพอินฟราเรดใกล้และสเปกโตรกราฟแบบสลิตเลส เป็นเซ็นเซอร์ 2 ตัวที่บรรจุมาด้วยกัน

ซึ่งจะช่วยตรวจสอบการตรวจจับแสงแรก การตรวจจับและระบุลักษณะของดาวเคราะห์นอกระบบ และสเปกโทรสโกปีผ่านดาวเคราะห์นอกระบบ FGS จะช่วยชี้กล้องโทรทรรศน์ไปในทิศทางต่างๆ เครื่องมือสุดท้ายของเว็บบ์ขยายขอบเขตออกไปไกลกว่าช่วงอินฟราเรดใกล้และไปสู่ช่วงอินฟราเรดกลาง ซึ่งสะดวกสำหรับการเลือกดาวเคราะห์ ดาวหาง ดาวเคราะห์น้อย ฝุ่นที่ได้รับความร้อนจากแสงดาว และดิสก์ก่อกำเนิดดาวเคราะห์

โดยที่เครื่องมืออินฟราเรดกลาง เป็นทั้งกล้องและเครื่องสเปกโตรกราฟครอบคลุมช่วงความยาวคลื่นที่กว้างที่สุดตั้งแต่ 5 ถึง 28 ไมครอน กล้องบรอดแบนด์แบบไวด์ฟิลด์จะถ่ายภาพประเภทต่างๆที่ทำให้ฮับเบิลมีชื่อเสียงมากขึ้น แต่การสังเกตด้วยอินฟราเรดมีความสำคัญต่อการทำความเข้าใจจักรวาล ฝุ่นและก๊าซสามารถปิดกั้นแสงที่มองเห็นได้ของดาวฤกษ์ในเรือนเพาะชำดาวฤกษ์ แต่อินฟราเรดจะผ่านเข้ามา

ยิ่งไปกว่านั้น เมื่อเอกภพขยายตัวและกาแล็กซีเคลื่อนที่ออกจากกัน แสงของพวกมันจะ ยืดออก และเปลี่ยนเป็นสีแดง เลื่อนเข้าหาความยาวคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ยาวขึ้น เช่น อินฟราเรด ยิ่งกาแล็กซีอยู่ห่างออกไปมากเท่าไหร่ กาแล็กซีก็ยิ่งถอยร่นเร็วขึ้นและแสงก็ยิ่งเปลี่ยนทิศทางเป็นสีแดงมากขึ้นเท่านั้น ด้วยเหตุนี้ มูลค่าของกล้องโทรทรรศน์อย่างเวบบ์

สเปกตรัมอินฟราเรดยังสามารถให้ข้อมูลมากมายเกี่ยวกับชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบ และดูว่ามีส่วนประกอบของโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับชีวิตหรือไม่ บนโลก เราเรียกไอน้ำ มีเทน และคาร์บอนไดออกไซด์ว่า ก๊าซเรือนกระจก เพราะพวกมันดูดซับอินฟราเรดความร้อน หรือที่เรียกว่าความร้อน เนื่องจากแนวโน้มนี้เกิดขึ้นได้ทุกที่ นักวิทยาศาสตร์จึงสามารถใช้กิอานา เว็บบ์ เพื่อตรวจหาสารดังกล่าวในชั้นบรรยากาศของโลกอันไกลโพ้น

โดยมองหารูปแบบการดูดกลืนแสงในการอ่านค่าทางสเปกโทรสโกปี กล้องโทรทรรศน์ อวกาศ เจมส์ เว็บบ์เป็นกล้องโทรทรรศน์อวกาศที่ใหญ่ที่สุดและทรงพลังที่สุดเท่าที่เคยสร้างมา มันจะเป็นกล้องโทรทรรศน์ที่ซับซ้อนที่สุดในอวกาศ ข้อมูลที่ให้ระหว่างการปฏิบัติภารกิจ ซึ่งคาดว่าจะคงอยู่ได้ทุกที่ระหว่างห้าถึง 10 ปี สามารถเปลี่ยนความเข้าใจของเราเกี่ยวกับจักรวาลได้

เนื่องจากเป้าหมายคือการตรวจสอบทุกช่วงของประวัติศาสตร์จักรวาลของเรา รวมถึงบิกแบงด้วย แต่มีวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกัน 4 ประการ สำหรับกล้องโทรทรรศน์เว็บบ์ในระหว่างภารกิจ และแบ่งออกเป็นสี่หัวข้อ จุดจบของยุคมืด แสงแรกและปฏิกิริยารีไอออนไนซ์ เว็บบ์จะใช้ความสามารถทางอินฟราเรดเพื่อ มองเห็น ย้อนกลับไปประมาณ 100 ล้านถึง 250 ล้านปีหลังจากบิกแบงเมื่อดาวฤกษ์และกาแล็กซีดวงแรกก่อตัวขึ้น

เรามีหลักฐานลายเซ็นความร้อนของบิกแบงจากไมโครเวฟ COBE และดาวเทียม WMAP ประมาณ 380,000 ปีหลังจากมันเกิดขึ้น แต่เรายังไม่รู้ว่าแสงแรกของเอกภพเป็นอย่างไร และดาวดวงแรกเหล่านี้ก่อตัวขึ้นเมื่อใด บางคำถามที่เว็บบ์อาจตอบรวมถึงกาแลคซีแรกคืออะไร รีไอออนไนซ์เกิดขึ้นเมื่อไรและอย่างไร และแหล่งใดที่ทำให้เกิดการรีไอออนไนซ์ การรวมตัวของกาแล็กซี ความสามารถด้านอินฟราเรดที่ไม่ธรรมดาของเว็บบ์จะช่วยให้เรามองเห็นกาแล็กซีที่จางที่สุด

ยุคแรกสุด ตลอดจนเกลียวมวลมาก ความสามารถเหล่านี้จะช่วยตอบคำถามเกี่ยวกับกาแลคซี เช่น พวกมันวิวัฒนาการและพัฒนาอย่างไรในช่วงหลายพันล้านปี อะไรคือความสัมพันธ์ระหว่างหลุมดำกับกาแลคซีที่เป็นโฮสต์ และองค์ประกอบทางเคมีกระจายผ่าน ดาราจักรอย่างไร การกำเนิดของดาวฤกษ์และระบบดาวเคราะห์ก่อนเกิด เว็บบ์จะมองผ่านกลุ่มเมฆฝุ่นขนาดมหึมาซึ่งแตกต่างจากฮับเบิลตรงที่ดาวฤกษ์และระบบดาวเคราะห์ถือกำเนิดขึ้น

นั่นเป็นเพราะกิอานา เว็บบ์ มองเห็นความร้อนหรือแสงอินฟราเรดที่ปล่อยออกมาจากดวงดาวภายในเมฆฝุ่น ฮับเบิลไม่สามารถทำเช่นนั้นได้ หวังว่ามันจะช่วยตอบคำถาม เช่น เมฆก๊าซและฝุ่นยุบตัวเพื่อก่อตัวเป็นดาว ได้ อย่างไร ทำไมดาวฤกษ์ส่วนใหญ่จึงรวมตัวกันเป็นกลุ่ม และระบบดาวเคราะห์เกิดขึ้นได้อย่างไร ระบบดาวเคราะห์และต้นกำเนิดของชีวิต นอกจากการศึกษาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะของเราแล้วกิอานา เว็บบ์ ยังช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ได้เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับบ้านของเรา รวมถึงวัตถุขนาดเล็กในระบบสุริยะของเรา ดาวเคราะห์น้อย ดาวหาง และวัตถุในแถบไคเปอร์ มีคำถามมากมายที่สามารถตอบได้ รวมถึงวิธีการประกอบชิ้นส่วนของดาวเคราะห์

บทความที่น่าสนใจ : แอลเอสดี การทำความเข้าใจประวัติศาสตร์วัฒนธรรมของแอลเอสดี